Biochips: Historie og fremtid for biomedicinsk analyse

Hvad er en biochip?

En biochip er et miniaturiseret biomedicinsk laboratorium på en enkelt chip. Den kan udføre tusindvis af biokemiske reaktioner simultant og dramatisk øge hastigheden på analyser – især DNA-sekvensering. I fremtiden kan biochips blive implantérbare og udføre labortester inde fra kroppen.

Kemiske sensorer – første skridt

Udviklingen af miniaturiserbare kemiske sensorer var afgørende. I 1922 opfandt W.S. Hughes det første pH-elektrode af glas. I de følgende årtiudvikledes sensorer til ilt, glukose og andre stoffer.

DNA-opdagelser

• 1953: Watson og Crick afslører DNAs dobbelthelix-struktur.
• 1977: DNA-sekvenseringsteknikker er udviklet.
• 1983: Kary Mullis opfinder PCR (polymerase-kædereaktion), der forstærker DNA-mængder.

DNA-sensorer og humane genom

Biochips med DNA-sensorer blev afgørende for kortlægningen af det humane genom. I dag bruges de til hurtig sekvensering af bakterier og virusser for vaccinudvikling.

Halvleder-industriens bidrag

Mikrominiaturisering fra halvlederindustrien gjorde det muligt at samle tusindvis af sensorer og konvertere data til computerlæsbart format. Teknologien kommercialiseres i 1990'erne.

Implantérbare biochips

Forskere ved Clemson University (2000-tallet) udviklede en chip af størrelsen af et sandkorn, belagt med gel for at undgå afvisning. Chippet kan levere øjeblikkelige data om ilt- og glukoseniveau – fx hos sårede soldater.